Detecção global de turbinas eólicas offshore: uma aplicação combinada de aprendizado profundo e Google Earth Engine

Como uma fonte de energia renovável, a energia eólica oceânica desempenha um papel importante na resolução de desafios como a escassez global de energia e o aquecimento climático. Na última década, a indústria de energia eólica offshore se desenvolveu rapidamente. No entanto, seu desenvolvimento também afetou inevitavelmente aspectos sociais, econômicos e ambientais locais. Portanto, uma compreensão oportuna do desenvolvimento dinâmico da energia eólica offshore é crucial para seu desenvolvimento saudável e sustentável. Com base nisso, este estudo desenha e desenvolve um método de extração de turbinas eólicas offshore (OWT) mais econômico, confiável e em tempo real, combinando aprendizado profundo e a plataforma de computação em nuvem Google Earth Engine (GEE). O método consiste em duas etapas principais. A primeira parte utiliza múltiplos modelos de segmentação semântica para construir um método de detecção multi-modelo para detectar inicialmente as OWTs. A segunda parte utiliza a plataforma de computação em nuvem GEE para detecção do tempo de instalação e processamento de purificação secundário dos resultados preliminares. Os resultados mostram que o número de OWTs globais chegou a 13.609 em 2023, e a precisão dos resultados de detecção atingiu 99,93%. A China foi o país que mais cresceu na energia eólica offshore na última década, passando de apenas 4 unidades instaladas em 2015 para 6.775 unidades instaladas em 2023, superando o Reino Unido em 2020 e se tornando o país que constrói mais OWTs no mundo. Atualmente, 85% das OWTs do mundo estão localizadas na China e nas águas do Mar do Norte europeu. Além disso, outras regiões têm um grande potencial para o desenvolvimento eólico offshore. Por fim, este estudo fornece o conjunto de dados OWT mais atualizado e completo do mundo, que pode oferecer suporte de dados para pesquisas sobre proteção ecológica e ambiental marinha, planejamento espacial marinho e benefícios socioeconômicos.